隧道盾構(gòu)法施工課件

1、盾構(gòu)法施工盾構(gòu)法施工概述地下工程施工方法明挖法暗挖法盾構(gòu)法礦井法概述地下工程明挖法暗挖法盾構(gòu)法礦井法概述 盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)作為施工機械在地面以下暗挖修筑隧道的一種施工方法。 盾構(gòu)是一種鋼制的活動防護裝置，或活動支撐；盾構(gòu)是既可支承地層壓力，又可以在地層中推進的活動鋼制圓形或半圓形裝置。 概述 盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)作為施工機械在地面以下概述在盾構(gòu)的掩護下，鉆頭可以安全地開挖地層，一次掘進相當(dāng)于裝配式襯砌一環(huán)的寬度。尾部可以裝配預(yù)制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道的永久襯砌，并將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實，防止周圍地層的繼續(xù)變形和圍巖壓力的增長。 盾構(gòu)推進主要依靠盾構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的千斤頂，用千斤頂

2、塊頂在拼成的襯砌環(huán)上，使它推進到已挖好的空間內(nèi)，然后縮回活塞桿，為下一環(huán)襯砌拼裝創(chuàng)造條件。概述在盾構(gòu)的掩護下，鉆頭可以安全地開挖地層，一次掘進相當(dāng)概述重復(fù)上述過程，不斷開挖、不斷推進，借助盾構(gòu)這種特制施工機械，可用較快的速度完成隧道施工基本作業(yè)循環(huán)，直至隧道建成。 盾構(gòu)施工前，應(yīng)先修建一豎井，在豎井處安裝盾構(gòu)。采用盾構(gòu)開挖出的土體，由豎井通道提升運出地面棄土場處理。盾構(gòu)施工工藝，見圖所示。概述重復(fù)上述過程，不斷開挖、不斷推進，借助盾構(gòu)這種特制施1盾構(gòu)；2盾構(gòu)千斤頂；3盾構(gòu)正面網(wǎng)格；4出土轉(zhuǎn)盤；5出土皮帶運輸機；6管片拼裝機；7管片；8壓漿泵；9壓漿孔；10出土機；11管片襯砌；12盾尾空隙中的

3、壓漿；13后盾管片；14豎井 1盾構(gòu)；2盾構(gòu)千斤頂；3盾構(gòu)正面網(wǎng)格；4出土轉(zhuǎn)盤；51、盾構(gòu)施工法優(yōu)點1）該施工方法屬于地下工程暗挖法施工，不受地面交通、河道、航運、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響，能較經(jīng)濟合理地保證隧道安全施工，可在盾構(gòu)支護下安全地開挖、襯砌等；2）盾構(gòu)的推進、出土、拼裝襯砌等可全部機械化，自動化作業(yè)，施工勞動強度較低，而掘進速度比較快；1、盾構(gòu)施工法優(yōu)點1）該施工方法屬于地下工程暗挖法施工，不受1、盾構(gòu)施工法優(yōu)點3）施工中沒有噪聲和振動，對周圍環(huán)境沒有干擾；4）在松軟含水地層中，修筑埋置深度較大的長大隧道，具有經(jīng)濟、技術(shù)、安全等方面的優(yōu)越性。1、盾構(gòu)施工法優(yōu)點3）施工中沒有噪聲

4、和振動，對周圍環(huán)境沒有干2、盾構(gòu)施工法存在的缺點1）盾構(gòu)是一種價格較昂貴、針對性強的專用施工機械，對每一座采用盾構(gòu)法施工的隧道，均應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、襯砌結(jié)構(gòu)斷面尺寸的大小進行專門制造、運送、拼裝與拆卸等，且設(shè)備較復(fù)雜。因此，一般不能隨便將其他隧道施工用的盾構(gòu)重復(fù)使用；2、盾構(gòu)施工法存在的缺點1）盾構(gòu)是一種價格較昂貴、針對性強的2、盾構(gòu)施工法存在的缺點2）需要有氣壓供應(yīng)設(shè)備、人工井點降水、襯砌管片預(yù)制、襯砌結(jié)構(gòu)的防水設(shè)施及堵漏、隧道內(nèi)的運輸、施工測量、場地布置、拼裝與拆卸工作井等施工技術(shù)的密切配合才能順利施工。且用氣壓法施工時，涉及到壓縮空氣泄出的危險、減壓病等醫(yī)學(xué)上的防護措施；2、

5、盾構(gòu)施工法存在的缺點2）需要有氣壓供應(yīng)設(shè)備、人工井點降水2、盾構(gòu)施工法存在的缺點3）對于短于750米的隧道，有統(tǒng)計資料顯示，被認(rèn)為是不經(jīng)濟的；對隧道曲線半徑過小或隧道埋深較淺時，施工困難較大（對水底隧道當(dāng)覆蓋土太淺時施工反而不太安全）；2、盾構(gòu)施工法存在的缺點3）對于短于750米的隧道，有統(tǒng)計資2、盾構(gòu)施工法存在的缺點4）當(dāng)盾構(gòu)法施工采用全氣壓方法穩(wěn)定地層時，施工條件較差，因此對勞動保護要求較高，用盾構(gòu)法施工時，在隧道上方一定范圍內(nèi)，尤其是飽和含水松軟土層，地表沉陷尚難以防止，拼裝襯砌對襯砌整體防水技術(shù)要求很高。2、盾構(gòu)施工法存在的缺點4）當(dāng)盾構(gòu)法施工采用全氣壓方法穩(wěn)定地上述缺點，有待于在今后

6、采用盾構(gòu)法施工實踐中，加強科學(xué)研究，進一步加以克服和改進。目前，各國采用盾構(gòu)法施工建水底公路隧道已成為較為常用的模式，隨著交通建設(shè)的高速發(fā)展，用大直徑盾構(gòu)建筑水底公路隧道將會日益增多。上述缺點，有待于在今后采用盾構(gòu)法施工實踐中，加強科學(xué)研究，進第二節(jié)盾構(gòu)機械分類與構(gòu)造第二節(jié)盾構(gòu)機械分類與構(gòu)造一、盾構(gòu)機械分類盾構(gòu)是一種集施工開挖、支護、推進、襯砌、出土等多種作業(yè)于一體的大型暗挖隧道施工機械。盾構(gòu)類型很多，可按開挖方式、構(gòu)造類型、盾構(gòu)的斷面形狀、盾構(gòu)前部構(gòu)造和排水與穩(wěn)定開挖面方式等進行分類。一、盾構(gòu)機械分類盾構(gòu)是一種集施工開挖、支護、推進、襯砌一、盾構(gòu)機械分類按盾構(gòu)斷面形狀不同可分為圓形、拱形、矩

7、形、馬蹄形四種；圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應(yīng)用較廣泛。一、盾構(gòu)機械分類按盾構(gòu)斷面形狀不同可分為圓形、拱形、矩一、盾構(gòu)機械分類按盾構(gòu)開挖方式不同分為：手工挖掘式、半機械挖掘式和全機械挖掘式三種；按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同分為：敞胸式和閉胸式兩種；按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同分為：泥水加壓、土壓平衡式的無氣壓盾構(gòu)，局部氣壓或全氣壓盾構(gòu)等。隨著科技發(fā)展，盾構(gòu)機械的種類越來越多，適用性更加廣泛。 一、盾構(gòu)機械分類按盾構(gòu)開挖方式不同分為：手工挖掘式、半機盾構(gòu)列表盾構(gòu)列表盾構(gòu)列表盾構(gòu)列表二、盾構(gòu)機械的構(gòu)造二、盾構(gòu)機械的構(gòu)造（一）手工挖掘式盾構(gòu)手工挖掘

8、式盾構(gòu)是盾構(gòu)的最基本形式，主要由盾殼、支護結(jié)構(gòu)、推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)和附屬設(shè)備等五部分組成，適用于開挖面基本能自穩(wěn)的土層中的隧道工程。（一）手工挖掘式盾構(gòu)手工挖掘式盾構(gòu)是盾構(gòu)的最基本形式，隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件1、盾構(gòu)殼體盾殼由切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾等組成，并由鋼板焊成圓形殼體，盾殼組成見圖所示。1、盾構(gòu)殼體盾殼由切口環(huán)、支承環(huán)和盾尾等組成，并由鋼板焊 盾 殼1切口環(huán)；2支承環(huán)；3盾尾；4縱向加強肋；5環(huán)狀加強肋 盾 殼（1）切口環(huán)切口環(huán)位于盾構(gòu)的前部，前端設(shè)有刃口，施工時可以切入土層中，在它的掩護下工人可在開挖面上安全地開挖。有一些盾構(gòu)設(shè)有千斤頂操縱的前檐可以向前伸長，以增加掩護長

9、度。 一般切口環(huán)不宜過長，否則會使盾構(gòu)穩(wěn)定性變差，并增大盾構(gòu)推進阻力。 機械化盾構(gòu)的切口環(huán)中需容納各種專門挖土設(shè)備。（1）切口環(huán)切口環(huán)位于盾構(gòu)的前部，前端設(shè)有刃口，施工時可（2）支承環(huán)支承環(huán)位于盾構(gòu)的中部，是盾構(gòu)受力的主要部分，它由外殼、環(huán)狀加強肋和縱向加強肋組成；環(huán)狀加強肋焊在支承環(huán)兩端，縱向加強肋焊在環(huán)狀加強肋之間，盾構(gòu)千斤頂就布置在此間并將千斤頂推力傳給殼體。 在支承環(huán)內(nèi)安設(shè)豎向和水平向隔板形成井字型隔架,以增加盾構(gòu)剛度及加固支承環(huán),二層水平隔板上設(shè)置工作平臺。（2）支承環(huán)支承環(huán)位于盾構(gòu)的中部，是盾構(gòu)受力的主要部分，（3）盾尾盾尾位于盾構(gòu)尾部，由環(huán)狀外殼與安裝在內(nèi)側(cè)的密封裝置所構(gòu)成。 其

10、作用是支承坑道周邊土體，防止地下水與注漿材料被擠入盾構(gòu)隧道內(nèi)，同時也是進行隧道襯砌組裝的地方。（3）盾尾盾尾位于盾構(gòu)尾部，由環(huán)狀外殼與安裝在內(nèi)側(cè)的密封（3）盾尾盾構(gòu)密封材料，一般安裝在盾尾鋼板和管片外表面之間，既具有防止注漿材料和地下水漏入盾構(gòu)的作用，又具有后面所述泥水加壓盾構(gòu)和土壓平衡盾構(gòu)中保持壓力的作用。應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)外徑、地質(zhì)條件和施工中是否更換密封材料等條件，決定需要安裝幾段密封材料，才能達到確保密封性。 密封材料有橡膠、樹脂、銅環(huán)片、不銹鋼或由它們組合而成。密封材料的形狀有板狀、刷子狀等。密封材料使用壽命和效果與材質(zhì)、構(gòu)造、組裝精度等因素有關(guān)系。（3）盾尾盾構(gòu)密封材料，一般安裝在盾尾鋼板

11、和管片外表面之（3）盾尾手工挖掘式盾構(gòu)的盾尾密封裝置，多采用如圖所示的雙級密封裝置結(jié)構(gòu)。（3）盾尾手工挖掘式盾構(gòu)的盾尾密封裝置，多采用如圖所示的（3）盾尾 盾尾密封裝置1管片；2盾尾；3鋼板；4合成橡膠；5氯丁橡膠；6泡沫尿烷；7尿烷橡膠（3）盾尾 盾尾密封裝置2、支護結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)主要由活動前檐、活動工作平臺和支護擋板構(gòu)成。2、支護結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)主要由活動前檐、活動工作平臺和支護（1）活動前檐活動前檐由多塊扇形體組成，位于切口環(huán)拱部的滑槽和滾輪滑道內(nèi)。扇形體前端帶有特制的刃口，后端與千斤頂一端相連，千斤頂?shù)牧硪欢吮还潭ㄔ谥С协h(huán)后部的橫向隔板上。當(dāng)千斤頂伸出時，推動活動前檐向前伸出，伸出長度為千斤

12、頂?shù)男谐?。?）活動前檐活動前檐由多塊扇形體組成，位于切口環(huán)拱部（2）活動平臺平臺沿著工作平臺內(nèi)的軌道向前伸出，伸出長度和千斤頂伸出行程相同?；顒悠脚_安置于橫向兩層工作平臺內(nèi)。后端與固定在工作平臺內(nèi)的千斤頂相連。當(dāng)千斤頂伸出時，活動（2）活動平臺平臺沿著工作平臺內(nèi)的軌道向前伸出，伸出長度（3）支護擋板另一端固定在盾構(gòu)的環(huán)形隔板上或縱向隔板上, 千斤頂在伸出時，推動框架在支座上滑動,將擋板向前推進,伸出長度同千斤頂行程。由于切口環(huán)為傾斜式，上下兩層支護擋板伸出長度不相同。支護擋板由擋板與其相連的框架和支護千斤頂組成?？蚣芮岸税惭b支護擋板，支護千斤頂一端安裝在框架內(nèi)，（3）支護擋板另一端固定在盾構(gòu)

13、的環(huán)形隔板上或縱向（3）支護擋板可根據(jù)開挖面的情況，每開挖一塊就支護一塊支護擋板。為確保盾構(gòu)在推進過程中，不影響支護的作用，支護千斤頂?shù)男谐潭急榷軜?gòu)千斤頂長出1030cm。（3）支護擋板可根據(jù)開挖面的情況，每開挖一塊就支護一塊支3、推進系統(tǒng)盾構(gòu)的推進系統(tǒng)主要由盾構(gòu)千斤頂和液壓設(shè)備組成。并利用千斤頂上下左右活塞桿伸出長度不同達到糾偏目的。盾構(gòu)千斤頂是沿支承環(huán)圓周均勻分布，千斤頂?shù)呐_數(shù)和每個千斤頂?shù)耐屏σ鶕?jù)盾構(gòu)外徑、總推力大小、襯砌構(gòu)造、隧道斷面形狀等條件而定。盾構(gòu)千斤頂支座一般用鉸接形式與千斤頂端部連接，以使千斤頂推力能均勻分布在襯砌端面上，尤其在曲線段施工時，鉸接支座更加顯得有必要。3、推進

14、系統(tǒng)盾構(gòu)的推進系統(tǒng)主要由盾構(gòu)千斤頂和液壓設(shè)備組成3、推進系統(tǒng)推進系統(tǒng)的液壓設(shè)備主要由液壓泵、驅(qū)動馬達、操作控制裝置、油冷卻裝置和輸油管路組成。除操作控制安裝在支承環(huán)工作平臺上外,其余大多數(shù)都安裝在盾構(gòu)后面的液壓動力臺車上。整個推動系統(tǒng)還設(shè)有電力保護裝置等，使高壓油泵及電動機不致超載而損壞。3、推進系統(tǒng)推進系統(tǒng)的液壓設(shè)備主要由液壓泵、驅(qū)動馬達、操4、拼裝機構(gòu) 環(huán)形拼裝器1轉(zhuǎn)盤；2支承滾輪；3徑向伸縮臂； 4縱向伸縮臂；5舉重臂；6爪鉤；7平衡重4、拼裝機構(gòu) 4、拼裝機構(gòu)拼裝機構(gòu)即為襯砌拼裝器，其主要設(shè)備是舉重臂,以液壓為動力。一般舉重臂安裝在支承環(huán)后部。中小型盾構(gòu)因受空間限制也有的安裝在盾構(gòu)后部

15、車架或平板臺車上。舉重臂能作旋轉(zhuǎn)、徑向運動，還能沿隧道中軸線作往復(fù)運動。完成這些運動的精度應(yīng)能保證待裝配的管片的螺栓孔與已拼裝好的管片螺栓孔對好，以便插入螺栓固定。常用襯砌拼裝器有齒輪條式、環(huán)形式和中空軸式三種，采用環(huán)形式拼裝器最多。4、拼裝機構(gòu)拼裝機構(gòu)即為襯砌拼裝器，其主要設(shè)備是舉重臂,5、附屬設(shè)備手工挖掘式盾構(gòu)的附屬設(shè)備較簡單,主要有液壓動力臺車、排水注漿設(shè)備臺車和真圓保持器等。真圓保持器是把襯砌環(huán)組裝在正確位置上設(shè)置的調(diào)整設(shè)備，以頂伸式為最多。5、附屬設(shè)備手工挖掘式盾構(gòu)的附屬設(shè)備較簡單,主要有液壓動5、附屬設(shè)備真圓保持器1扇形頂塊；2支撐臂；3伸縮千斤頂；4支架；5縱向滑動千斤頂5、附屬

16、設(shè)備真圓保持器手工挖掘盾構(gòu)施工過程手工挖掘盾構(gòu)施工工作過程為：開啟全部或大部分盾構(gòu)千斤頂，盾構(gòu)在千斤頂推力作用下向前推進，切口環(huán)切入土層中。如開挖面自穩(wěn)性較好時，開挖作業(yè)即在切口環(huán)的保護下進行。當(dāng)開挖面自穩(wěn)性較差時，可開啟活動前檐千斤頂使前檐貫入土層中，或同時開啟支護千斤頂與活動平臺一齊頂住開挖面，保證開挖作業(yè)正常進行。手工挖掘盾構(gòu)施工過程手工挖掘盾構(gòu)施工工作過程為：開啟全部手工挖掘盾構(gòu)施工過程盾構(gòu)千斤頂不斷伸出，盾構(gòu)切口環(huán)不斷地切入土層，直到盾構(gòu)千斤頂伸出全部行程為止，這時盾構(gòu)向前移動一個襯砌環(huán)的寬度。這時即可用拼裝機進行管片襯砌作業(yè)和其他輔助作業(yè)，完成一個工作循環(huán)。 手工挖掘盾構(gòu)施工過程盾

17、構(gòu)千斤頂不斷伸出，盾構(gòu)切口環(huán)不斷地（二）半機械盾構(gòu)半機械盾構(gòu)是在手工挖掘式盾構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種盾構(gòu)。它保留了手工挖掘式盾構(gòu)的優(yōu)點，克服了勞動強度大、效率低的缺點，將下半部的手工開挖改為機械開挖，減輕勞動強度和大大提高了勞動效率。在土質(zhì)條件適合時，它成為盾構(gòu)施工的首選。（二）半機械盾構(gòu)半機械盾構(gòu)是在手工挖掘式盾構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展1-挖掘裝置； 2-工具管；3-導(dǎo)向油缸； 4-輸土裝置；5-盾尾； 6-電動機1-挖掘裝置； 2-工具管；1-挖掘裝置； 2-工具管；3-導(dǎo)向油缸； 4-輸土裝置；5-盾尾； 6-電動機1-挖掘裝置； 2-工具管；（二）半機械盾構(gòu)半機械化盾構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡單造價較低和

18、施工效率較高等特點。下部的開挖機械，根據(jù)不同地質(zhì)條件，可采用不同挖掘機。（二）半機械盾構(gòu)半機械化盾構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡單造價較低和施（二）半機械盾構(gòu)半機械化盾構(gòu)用的挖掘機a刀頭式；b鏟斗式；c螺旋式（二）半機械盾構(gòu)半機械化盾構(gòu)用的挖掘機隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件幾種挖掘機的技術(shù)特點幾種挖掘機的技術(shù)特點（三）泥水加壓盾構(gòu)泥水加壓盾構(gòu)，以機械式盾構(gòu)為基礎(chǔ)，它由盾殼、開挖機構(gòu)、推進系統(tǒng)、送排泥漿系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)和附屬設(shè)備等組成,如圖所示。（三）泥水加壓盾構(gòu)泥水加壓盾構(gòu)，以機械式盾構(gòu)為基礎(chǔ)，它由 3轉(zhuǎn)鼓凸臺；26切削刀； 27超挖刀； 28主刀

19、梁；29副刀梁；30主刀槽； 34刀盤 3轉(zhuǎn)鼓凸臺；26切削刀； 隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件1、泥水加壓盾構(gòu)的盾殼泥水加壓盾構(gòu)的盾殼,基本上同手工挖掘式盾構(gòu)的盾殼相同，但不同之處在于切口環(huán)為平直式，環(huán)口呈內(nèi)錐形切口。支承環(huán)兩端無井字型支撐架，盾尾密封裝置為多級密封結(jié)構(gòu)，如圖所示。1、泥水加壓盾構(gòu)的盾殼泥水加壓盾構(gòu)的盾殼,基本上同手工挖盾尾三級密封裝置盾尾三級密封裝置 1盾尾；2鋼絲刷密封； 3鋼板；4人造橡膠密封；5防護板盾尾三級密封裝置盾尾三級密封裝置2、開挖機構(gòu)開挖機構(gòu)由切削刀盤、泥水室、泥水?dāng)嚢柩b置、刀盤支承密封系統(tǒng)、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)等部分組成。2、開挖機構(gòu)開挖機構(gòu)由切削刀盤、泥水

20、室、泥水?dāng)嚢柩b置、刀3、推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)及真圓保持器泥水加壓盾構(gòu)的推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)及真圓保持器基本上同手工挖掘式盾構(gòu)，僅結(jié)構(gòu)尺寸大小、數(shù)量、行程和功率大小不同。3、推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)及真圓保持器泥水加壓盾構(gòu)的推進系統(tǒng)4、送排泥機構(gòu)送排泥機構(gòu)由送泥水管、排泥漿管、閘門、碎石機、泥漿泵、驅(qū)動機構(gòu)、流量監(jiān)控機構(gòu)等組成。 這些設(shè)備大部分設(shè)置安裝在盾構(gòu)后端的后續(xù)臺車上。4、送排泥機構(gòu)送排泥機構(gòu)由送泥水管、排泥漿管、閘門、碎石5、泥水加壓盾構(gòu)的附屬設(shè)備泥水加壓盾構(gòu)的附屬機構(gòu)包括：操作控制設(shè)備、動力變電設(shè)備、后續(xù)臺車設(shè)備、泥水處理設(shè)備等。5、泥水加壓盾構(gòu)的附屬設(shè)備泥水加壓盾構(gòu)的附屬機構(gòu)包括：操泥水加壓盾

21、構(gòu)施工時的工作過程開啟刀盤驅(qū)動液壓馬達，驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓并帶動切削刀盤轉(zhuǎn)動，開啟送泥泵，將一定濃度的泥漿泵入送泥管壓入泥水室中；再開啟盾構(gòu)千斤頂，使盾構(gòu)向前推進。此時切削刀盤上的切削刀便切入土層，切下的土塊（土渣、砂土或砂礫土等）與地下水順著刀槽流入泥水室中，砂土經(jīng)刀盤攪拌而成為濃度較大的泥漿。泥水加壓盾構(gòu)施工時的工作過程開啟刀盤驅(qū)動液壓馬達，驅(qū)動轉(zhuǎn)隨著盾構(gòu)向前推進，土渣量不斷增加，泥水不斷注入，泥水室內(nèi)的泥漿形成承壓面，以抵抗地層水壓力及開挖面的土壓力，開挖面就能保持相對穩(wěn)定，防止坍塌方。只要控制進入泥水室的泥水量和砂土量與從泥水室中排出去的泥漿量相平衡，開挖施工就能順利進行。當(dāng)盾構(gòu)向前推進到一個襯

22、砌環(huán)寬度后，即可進行拼裝襯砌。縮回千斤頂繼續(xù)伸出，重新推進，進行下一工序。隨著盾構(gòu)向前推進，土渣量不斷增加，泥水不斷注入，泥水室內(nèi)從泥水室排出的濃泥漿，經(jīng)排泥管及碎石機后，由排泥泵輸送到地面的泥水處理設(shè)備，然后進行泥水分離處理。被分離出來的砂礫、土渣運至棄土場，處理后的泥水再送入泥水室繼續(xù)使用。從泥水室排出的濃泥漿，經(jīng)排泥管及碎石機后，由排泥泵輸送到泥水加壓盾構(gòu)的特點適用范圍較大，多用于含水率較高的砂質(zhì)、砂礫土層、江河或海底隧道等特殊的超軟弱地層中，并能獲得其他類型盾構(gòu)難以達到的較小的地表沉陷與隆起。由于開挖面泥漿的作用，使刀具和切削刀盤的使用壽命較長。泥水加壓盾構(gòu)排出的濃泥漿輸出，泥漿輸送管

23、道較其他盾構(gòu)排渣設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單方便。這種盾構(gòu)的操作控制較容易，并可實現(xiàn)遠距離遙控操作與控制施工開挖等。泥水加壓盾構(gòu)的特點適用范圍較大，多用于含水率較高的砂質(zhì)其排渣過程始終在密閉狀態(tài)下進行（在切削刀盤后方加設(shè)隔板將盾構(gòu)密閉起來），故施工現(xiàn)場與沿途隧道較干凈而不受泥水、土渣污染，有利于做好環(huán)保工作。這種盾構(gòu)既能均勻抵抗工作面的土壓力和地下水壓力，又無局部氣壓盾構(gòu)會產(chǎn)生漏氣及連續(xù)出土困難等，因此也適用于深埋隧道地層施工應(yīng)用等。其排渣過程始終在密閉狀態(tài)下進行（在切削刀盤后方加設(shè)隔板將泥水加壓盾構(gòu)的缺點切削刀盤和泥水室泥漿的阻隔，不能直接觀察到開挖面的工作情況，對開挖面的處理和故障排除較困難。另外泥水加

24、壓盾構(gòu)必須有泥水分離設(shè)備配套才能使用，而泥水分離設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、規(guī)模較大，占地面積亦較大，尤其在市內(nèi)建筑物稠密區(qū)使用較困難。泥水加壓盾構(gòu)價格為目前各類盾構(gòu)中最貴的。泥水加壓盾構(gòu)的缺點切削刀盤和泥水室泥漿的阻隔，不能直接觀（四）土壓平衡式盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)是在泥水加壓盾構(gòu)和局部氣壓盾構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型盾構(gòu)。土壓平衡盾構(gòu)由盾殼、開挖機構(gòu)、推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)和附屬設(shè)備等組成。其主要結(jié)構(gòu)如圖所示。（四）土壓平衡式盾構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)是在泥水加壓盾構(gòu)和局部氣隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件隧道盾構(gòu)法施工課件1、土壓平衡盾構(gòu)的盾殼土壓平衡盾構(gòu)的盾殼結(jié)構(gòu)同泥水加壓盾構(gòu)。1、土壓平衡盾構(gòu)的盾殼土壓平衡

25、盾構(gòu)的盾殼結(jié)構(gòu)同泥水加壓盾構(gòu)。2、土壓平衡盾構(gòu)的開挖機構(gòu)開挖機構(gòu)由切削刀盤、泥土艙、切削刀盤支承系統(tǒng)、切削刀盤驅(qū)動系統(tǒng)等部分組成。除泥土艙不同于泥水室外,其余基本上同泥水加壓盾構(gòu)。所謂土壓平衡,就是用刀盤切削下來的土，如同用壓力泥水一樣充滿整個密封艙，并保持有一定壓力，使切削下來的土與開挖面的土體壓力平衡，開挖面土渣不會從刀盤面處崩潰。2、土壓平衡盾構(gòu)的開挖機構(gòu)開挖機構(gòu)由切削刀盤、泥土艙、切2、土壓平衡盾構(gòu)的開挖機構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)的泥土艙，是由刀盤、轉(zhuǎn)鼓、中間隔板所圍成的空間，轉(zhuǎn)鼓呈內(nèi)錐形，前端與切削刀盤外緣連成一體，后端與中間隔板相配合。泥土艙與開挖面之間的唯一通道是刀槽，其余處于完全封閉狀態(tài)

26、。2、土壓平衡盾構(gòu)的開挖機構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)的泥土艙，是由刀盤3、推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)、真圓保持器土壓平衡盾構(gòu)的推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)和真圓保持器同手工挖掘式盾構(gòu)。3、推進系統(tǒng)、拼裝機構(gòu)、真圓保持器土壓平衡盾構(gòu)的推進系統(tǒng)4、排土機構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)的排土機構(gòu),由大螺旋輸送機、小螺旋輸送機、排土閘門、閘門滑閥、驅(qū)動馬達等組成。排土是靠螺旋輸送機進行,出土量要密切配合刀盤的切削速度,使之盡量相等。密封艙內(nèi)既充滿泥土，又不致過于飽滿。此外還要控制盾構(gòu)千斤頂推力、推進速度、螺旋輸送機的速度和閘門千斤頂?shù)拈_口度，使之不斷與開挖面的土壓力保持平衡。排土閘門是土壓平衡盾構(gòu)的關(guān)鍵部位，常用的排土閘門型式如圖713所示。4、

27、排土機構(gòu)土壓平衡盾構(gòu)的排土機構(gòu),由大螺旋輸送機、小螺排土閘門型式a)活瓣式；b)回轉(zhuǎn)葉輪式；c)閘門式排土閘門型式a)活瓣式；b)回轉(zhuǎn)葉輪式；c)閘門式5、土壓平衡盾構(gòu)的附屬設(shè)備土壓平衡盾構(gòu)的附屬設(shè)備,由操作控制設(shè)備、動力變電設(shè)備、后續(xù)臺車設(shè)備等組成。在操作控制設(shè)備中，土壓平衡盾構(gòu)重點是對土壓的監(jiān)控管理；土壓管理主要是通過電子計算機收集安裝于盾構(gòu)有關(guān)重要部位的土壓計信號，并綜合處理,進行自動調(diào)節(jié)，或發(fā)出信號指出有關(guān)數(shù)據(jù)進行人工調(diào)節(jié)控制。5、土壓平衡盾構(gòu)的附屬設(shè)備土壓平衡盾構(gòu)的附屬設(shè)備,由操作土壓平衡盾構(gòu)的工作過程開啟液壓馬達。驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓帶動切削刀盤旋轉(zhuǎn)，同時開啟盾構(gòu)千斤頂，將盾構(gòu)向前推進。土渣被

28、切割下并順著刀槽進入泥土艙。隨著盾構(gòu)千斤頂向前推進，切削刀盤不斷的旋轉(zhuǎn)切削,經(jīng)刀槽進入泥土艙的土渣不斷增多。這時開啟螺旋輸送機，調(diào)整閘門開度，使土渣充滿螺旋輸送機。土壓平衡盾構(gòu)的工作過程開啟液壓馬達。驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓帶動切削刀盤 當(dāng)泥土艙與螺旋輸送機中的土渣積累到一定數(shù)量時，開挖面被切下的土渣經(jīng)刀槽進入泥土艙內(nèi)的阻力加大，當(dāng)這個阻力足以抵抗土層的土壓力和地下水壓力時，開挖面就能保持相對穩(wěn)定而不致坍塌。 當(dāng)泥土艙與螺旋輸送機中的土渣積累到一定數(shù)量時，開挖面這時，只要保持從螺旋輸送機與泥土倉中輸送出的土渣量與切削流入泥土倉中的土渣量相平衡，開挖施工作業(yè)就能順利進行。土壓平衡盾構(gòu)是通過對土壓管理來保持土壓力

29、或土渣量的相對平衡與穩(wěn)定來進行施工的。這時，只要保持從螺旋輸送機與泥土倉中輸送出的土渣量與切削土壓平衡盾構(gòu)的特點是：由于隔板將開挖面封閉，不能直觀開挖面的變化情況，開挖面的處理和故障排除較為困難；切削刀頭、刀盤盤面磨損較大，刀頭壽命較短，要求刀頭的耐磨性較高等。土壓平衡盾構(gòu)的特點是：由于隔板將開挖面封閉，不能直觀開挖（五）網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)是上海隧道工程設(shè)計院研制的，它是我國目前應(yīng)用較為成功和采用數(shù)量最多的一種盾構(gòu)。上海市穿越黃浦江的打浦路隧道和延安東路隧道及寶鋼的排水隧道等均采用這種網(wǎng)格式盾構(gòu)。（五）網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)是上海隧道工程設(shè)計院研網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)由盾殼、開挖機械、

30、排土渣機構(gòu)、拼裝機構(gòu)等組成，這種盾構(gòu)最大直徑達11.32m。網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)由盾殼、開挖機械、排土渣機構(gòu)、拼裝機構(gòu)等組（五）、網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu) 1網(wǎng)格；2網(wǎng)格胸板；3盾殼；4閘門千斤頂；5盾構(gòu)千斤頂；6豎梁；7橫梁；8水槍；9密封隔艙；10泥漿系統(tǒng)；11盾尾密封；12管片拼裝機；13操縱臺；14襯砌管片（五）、網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu) 1網(wǎng)格；2網(wǎng)格胸板；3盾殼隧道盾構(gòu)法施工課件網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)，大部分結(jié)構(gòu)與型式和前述幾種盾構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式大同小異，但其中網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)的開挖較為獨特，在它的切口環(huán)內(nèi)設(shè)置了網(wǎng)格加胸板。網(wǎng)格由網(wǎng)格板和大梁組成。網(wǎng)格板可隨意拆裝組合及改變開口大小。胸板裝在網(wǎng)格大梁上,分大小兩種。大胸板

31、設(shè)有可隨意開閉的液壓閘門；小胸板可隨意拆裝,供作觀察與進入開挖面之用。網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)，大部分結(jié)構(gòu)與型式和前述幾種盾構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式在切口環(huán)與支承環(huán)之間設(shè)有隔艙板，使切口環(huán)成為泥水室，高壓水槍裝在隔艙板上并伸入泥水室中。工人可在隔艙板后操作，將進入泥水室中的泥塊沖成泥漿。拼裝機構(gòu)為中心固定的框架支承式，與齒輪齒條相似。由提升、平移、回轉(zhuǎn)三套機構(gòu)組成。整個拼裝機構(gòu)裝在盾構(gòu)中心固定框架上，由液壓馬達驅(qū)動進行回轉(zhuǎn)。在切口環(huán)與支承環(huán)之間設(shè)有隔艙板，使切口環(huán)成為泥水室，高壓網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)在穩(wěn)定的軟土地層中掘進時，一般采取大網(wǎng)格推進，以開口擠壓為主。這時網(wǎng)格板及網(wǎng)格大梁直接插入土中，土體即通過網(wǎng)格孔被擠壓入盾構(gòu)內(nèi)。同時可改變網(wǎng)格板開孔